夜視鏡失效?新型材料可隱藏熱信號

2019-12-26     衛報

一種獨特的材料似乎可以將物體的溫度與其產生的熱輻射分離開來,這種材料可以提供一種躲避紅外攝像機的新方法。熱輻射,物體由於具有溫度而輻射電磁波的現象。一切溫度高於絕對零度的物體都能產生熱輻射,溫度越高,物體發出的輻射就越多。


然而,一項新的研究發現了一種叫做量子釤鎳氧化物的奇怪特性。在這項新研究中,科學家發現釤鎳氧化物能抵消幾乎所有固體物質所表現出的熱趨勢,因為這種材料不會因為升溫而熱發光。

來自普渡大學的材料工程師Shriram Ramanathan解釋道:「通常,當你加熱或冷卻一種材料時,其電阻變化緩慢。但是對於釤鎳氧化物來說,其電阻以非常規的方式從絕緣轉變到導電,能夠在一定的溫度範圍內保持其熱發光特性幾乎相同。」。由於紅外攝像機的工作原理是探測熱輻射,而像釤鎳氧化物這樣的材料可以掩蓋物體的熱信號,可以在一定程度上偽裝物體,有效地使其熱量不可見。

目前,這項新的研究還無法使我們達到那個程度,但研究人員表示,他們正在進行的研究可能有一天會讓我們達到那個程度,也就是找到其他方法來操縱物體的熱特徵,而不僅僅是消除其熱特徵。

研究小組在新論文中寫道:「我們開發了一種塗層,在30攝氏度左右的溫度範圍內,其發出的熱輻射量與溫度無關。這是第一次證明與溫度無關的熱輻射,並對紅外偽裝和輻射熱傳輸有實質性影響。」。

在實驗中,研究人員將一些樣品材料加熱到100到140攝氏度之間,並用長波紅外線測量其熱輻射。由藍寶石、熔融石英和碳納米管組成的晶片在被加熱到更高溫度時都表現出顯著的熱發射差異,但是塗覆有釤鎳氧化物材料膜的晶片基本上保持不變。

在能夠利用這一技術「欺騙」紅外攝像機之前,還有很多工作要做,但正如研究小組指出的那樣,這種可能性是巨大的。該研究的作者寫道:「我們使溫度和熱輻射分離的能力,使得在大面積上隱藏熱信號的新方法成為可能,例如可穿戴式個人隱私技術,而且對太空熱管理也有影響」。

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-sg/qf_HQW8BMH2_cNUgvHva.html